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Un pas de géant pour les BCI : une femme paraplégique utilise un bras robotique contrôlé par l’esprit pour se nourrir – High-teK.ca

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Une femme tétraplégique, qui n’a pas pu utiliser ses bras, ses jambes ou les muscles sous son cou pendant neuf ans, a utilisé un bras robotique contrôlé par l’esprit pour effectuer des actions avec un niveau de dextérité sans précédent qui se rapproche du bras humain. Pour ceux d’entre vous qui pensaient que l’armée américaine avait le monopole d’une robotique aussi avancée, vous serez ravis d’apprendre que la DARPA a partiellement financé ce projet.

Pour apprécier pleinement la belle majesté de Jan Scheuermann, une femme de 53 ans qui a reçu un diagnostic de dégénérescence spinocérébelleuse il y a 13 ans, contrôlant son bras robotique, il suffit de regarder la vidéo ci-dessous. Il dure neuf minutes, mais cela en vaut la peine. Si vous ne disposez que de quelques minutes, les incroyables actes de dextérité commencent au bout de cinq minutes.

Maintenant, quelques détails techniques. Premièrement, le bras est le résultat de 100 millions de dollars et de plusieurs années de recherche pour le compte de la DARPA, et a été choisi en 2011 par la FDA pour être accéléré pour approbation dans les quatre ou cinq ans. Dans le cas de Scheuermann, le bras a apparemment sept dimensions de mouvement (ou 7D, comme les chercheurs l’appellent malheureusement). L’implantation proprement dite et les tests ont été effectués par l’Université de Pittsburgh et l’UPMC.

L'implant qui est inséré dans le cortex moteur, pour contrôler le bras robotiquePour contrôler le bras, Scheuermann avait deux électrodes (photo de droite), chacune avec 96 petites broches, insérées dans la partie de son cortex moteur qui gère le mouvement de son bras droit. L’emplacement exact a été discerné à l’aide de l’imagerie fonctionnelle (en lui disant de penser à bouger son bras, puis en utilisant une IRM pour détecter quelle partie du cerveau s’allume). Ces électrodes ont été insérées en février, laissant deux connecteurs plutôt gros sur sa tête.

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Deux jours plus tard, elle a été connectée à un ordinateur pour voir si les électrodes détectaient une activité neuronale dans son cortex moteur. En une semaine, Scheuermann a été connecté au bras robotique et a effectué quelques mouvements de base. En trois mois, elle pouvait contrôler chaque aspect du bras, déplaçant toutes ses articulations de manière fluide à travers les trois dimensions. Finalement, comme vous pouvez le voir à la fin de la vidéo, Scheuermann est capable de bouger et d’articuler le bras avec une vitesse impressionnante et de se nourrir d’une barre de chocolat. « Avant, je devais penser, vers le haut, dans le sens des aiguilles d’une montre, vers le bas, vers l’avant, vers l’arrière… Maintenant, je regarde juste la cible, et Hector [the arm] va là-bas », dit Scheuermann dans la vidéo.

Pour l’instant, en raison de l’encombrement de la configuration, le bras robotique de Scheuermann est entièrement basé sur un laboratoire. L’objectif à long terme, cependant, est de miniaturiser la technologie et de rendre le lien cerveau-ordinateur sans fil, afin qu’il puisse être utilisé à la maison. Les chercheurs souhaitent également fournir une boucle de rétroaction : pour l’instant, Scheuermann ne peut pas ressentir ce que ressent sa main robotique ; elle ne peut pas dire à quel point elle saisit quelque chose ou la texture de l’objet. En exécutant une autre électrode dans le cerveau, un regard de rétroaction serait créé, lui permettant encore une fois se sentir le monde qui l’entoure. Selon les mots de Scheuermann, ce bras robotique est « Un petit grignotage pour une femme, une bouchée géante pour BCI. »

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Document de recherche: doi:10.1016/S0140-6736(12)61816-9 – « Contrôle neuroprothétique performant par un sujet tétraplégique »

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